手机屏幕是由许多的像素点组成的,每个像素点通过显示不同的颜色最终屏幕呈现各种各样的图像。手机系统的类型和手机硬件的不同导致UI的流畅性体验个不一致。
在Android中我们一般都会提到16ms
绘制一次,那么到底是那里控制这16ms的呢?
在Choreographer
类中我们有一个方法获取屏幕刷新速率:
public final class Choreographer {
private static float getRefreshRate() {
DisplayInfo di = DisplayManagerGlobal.getInstance().getDisplayInfo(
Display.DEFAULT_DISPLAY);
return di.refreshRate;
}
}
/**
* Describes the characteristics of a particular logical display.
* @hide
*/
public final class DisplayInfo implements Parcelable {
/**
* The refresh rate of this display in frames per second.
* <p>
* The value of this field is indeterminate if the logical display is presented on
* more than one physical display.
* </p>
*/
public float refreshRate;
}
final class VirtualDisplayAdapter extends DisplayAdapter {
private final class VirtualDisplayDevice extends DisplayDevice implements DeathRecipient {
@Override
public DisplayDeviceInfo getDisplayDeviceInfoLocked() {
if (mInfo == null) {
mInfo = new DisplayDeviceInfo();
mInfo.name = mName;
mInfo.uniqueId = getUniqueId();
mInfo.width = mWidth;
mInfo.height = mHeight;
mInfo.refreshRate = 60;
/***部分代码省略***/
}
return mInfo;
}
}
}
一秒60帧,计算下来大概16.7ms一帧。
作为严重影响Android口碑问题之一的UI流畅性差的问题,首先在Android 4.1版本中得到了有效处理。其解决方法就是本文要介绍的Project Butter。
Project Butter对Android Display系统进行了重构,引入了三个核心元素,即VSYNC、Triple Buffer和Choreographer。其中, VSYNC是理解Project Buffer的核心。VSYNC是Vertical Synchronization(垂直同步)的缩写,是一种在PC上已经很早就广泛使用的技术。 可简单的把它认为是一种定时中断。
接下来,将围绕VSYNC来介绍Android Display系统的工作方式。请注意,后续讨论将以Display为基准,将其划分成16ms长度的时间段, 在每一时间段中,Display显示一帧数据(相当于每秒60帧)。时间段从1开始编号。
image
由上图可知
为解决这个问题,Project Buffer引入了VSYNC,这类似于时钟中断。结果如图所示:
image
由图可知,每收到VSYNC中断,CPU就开始处理各帧数据。整个过程非常完美。 不过,仔细琢磨图2却会发现一个新问题:图2中,CPU和GPU处理数据的速度似乎都能在16ms内完成,而且还有时间空余,也就是说,CPU/GPU的FPS(帧率,Frames Per Second)要高于Display的FPS。确实如此。由于CPU/GPU只在收到VSYNC时才开始数据处理,故它们的FPS被拉低到与Display的FPS相同。但这种处理并没有什么问题,因为Android设备的Display FPS一般是60,其对应的显示效果非常平滑。 如果CPU/GPU的FPS小于Display的FPS,会是什么情况呢?请看下图:
image
由图可知: 1.在第二个16ms时间段,Display本应显示B帧,但却因为GPU还在处理B帧,导致A帧被重复显示。 2.同理,在第二个16ms时间段内,CPU无所事事,因为A Buffer被Display在使用。B Buffer被GPU在使用。注意,一旦过了VSYNC时间点, CPU就不能被触发以处理绘制工作了。
为什么CPU不能在第二个16ms处开始绘制工作呢?原因就是只有两个Buffer。如果有第三个Buffer的存在,CPU就能直接使用它, 而不至于空闲。出于这一思路就引出了Triple Buffer。结果如图所示:
image
由图可知: 第二个16ms时间段,CPU使用C Buffer绘图。虽然还是会多显示A帧一次,但后续显示就比较顺畅了。 是不是Buffer越多越好呢?回答是否定的。由图4可知,在第二个时间段内,CPU绘制的第C帧数据要到第四个16ms才能显示, 这比双Buffer情况多了16ms延迟。所以,Buffer最好还是两个,三个足矣。
以上对VSYNC进行了理论分析,其实也引出了Project Buffer的三个关键点: 核心关键:需要VSYNC定时中断。 Triple Buffer:当双Buffer不够使用时,该系统可分配第三块Buffer。 另外,还有一个非常隐秘的关键点:即将绘制工作都统一到VSYNC时间点上。这就是Choreographer的作用。在它的统一指挥下,应用的绘制工作都将变得井井有条。
转自MrlLeed的: Android垂直同步和三重缓存
如果有对源码有兴趣的话可以继续阅读另一篇文章:Android系统的编舞者Choreographer
文章到这里就全部讲述完啦,若有其他需要交流的可以留言哦~!~!